ООО «Исследовательский центр ТМК», обособленное подразделение, Челябинск, Россия

К. Ю. Яковлева, заведующий лабораторией волочения и прессования, канд. техн. наук, эл. почта: yakovleva@rosniti.ru
Б. В. Баричко, ведущий научный сотрудник лаборатории волочения и прессования, канд. техн. наук

Проведена оценка целесообразности проведения окончательной термической обработки крупногабаритных тонкостенных шестигранных труб и, соответственно, возможности исключения этой операции из технологии производства. Представлены результаты исследования механических свойств стали марки ЭП450-Ш в зависимости от сечения трубной продукции и ее фактического состояния: 1) трубы-заготовки круглого сечения номинальным размером 50×0,87 мм в состоянии после термической обработки; 2) масштабные образцы труб шестигранного сечения номинальным размером 45,2×0,87 мм, полученные профилированием в один проход; 3) масштабные образцы труб шестигранного сечения номинальным размером 45,2×0,87 мм, полученные профилированием в семь проходов. В результате исследований установлено, что профилирование с увеличением проходов и степени деформации до ~2,2 % несущественно повышает предел текучести стали марки ЭП450-Ш — до 6–8 %, обеспечивая при этом гарантированное выполнение требований нормативной документации как при комнатной, так и при повышенной температурах. По относительному удлинению выявлена иная закономерность: профилирование с большим числом проходов при степени деформации ~2,2 % приближает относительное удлинение стали марки ЭП450-Ш при повышенных температурах к минимально требуемой границе значений, а в один проход при степени деформации ~1,4 % профилирование не обеспечивает требований к удлинению при комнатной температуре. Обобщение этих результатов показало, что даже при незначительных суммарных деформациях, сопровождающих процесс профилирования шестигранных труб, выполнение окончательной термической обработки и, соответственно, сопутствующих последующих операций по отчистке, правке и др. являются обязательными и не подлежат исключению.

1. Агеев В. С., Буданов Ю. П., Иолтуховский А. Г. и др. Конструкционные материалы активных зон российских быстрых реакторов. Состояние и перспективы // Известия вузов. Ядерная энергетика. 2009. № 2. С. 210–218.
2. Россия завершила первый этап проекта «Прорыв». — URL: https://energypolicy.ru/rossiya-zavershila-pervyj-etap-proekta-proryv/novosti/2024/15/25/ (дата обращения: 19.06.2025).
3. В рамках проекта «Прорыв» создается новая технологическая платформа атомной отрасли, не имеющая аналогов в мире. — URL: https://www.tvel.ru/activity/project-proryv (дата обращения: 18.06.2025).
4. Ретунский М. Д., Сакерин А. О., Губин А. В. Анализ возможности замыкания ядерного топливного цикла с помощью проекта «Прорыв» // Энергетические установки и технологии. 2024. № 2. С. 130–134.
5. Шаповаленко В. В. Реализация замкнутого ядерного топливного цикла в России // Энергетические установки и технологии. 2022. № 1. С. 38–42.
6. Пат. 2545944 РФ. Способ производства холоднокатаных товарных труб размером 170×3×370 мм из стали марки 16Х12МВСФБР-Ш (ЭП823-Ш) для реакторов нового поколения на быстрых нейтронах / ОАО «Челябинский трубопрокатный завод» ; заявл 20.08.2013 ; опубл. 10.04.2015, Бюл № 10.
7. Пат. 2547362 РФ. Способ производства шестигранных труб-заготовок размером «под ключ» 175×2,5+0,3/-0,2×2680+20/-0 мм из стали марки 16Х12МВСФБР-Ш (ЭП823-Ш) для реакторов на быстрых нейтронах / ОАО «Челябинский трубопрокатный завод» ; заявл 10.09.2013 ; опубл. 10.04.2015, Бюл. № 10.
8. Пат. 2547053 РФ. Способ производства шестигранных труб-заготовок размером «под ключ» 181,8×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш) для реакторов на быстрых нейтронах / ОАО «Челябинский трубопрокатный завод» ; заявл 10.09.2013 ; опубл. 10.04.2015, Бюл. № 10.
9. Пат. 2542144 РФ. Способ производства шестигранных труб-заготовок размером «под ключ» 175±0,4×2,5+0,3/-0,2×2680+20/-0 мм из стали марки 16Х12МВСФБР-Ш для реакторов АЭС на быстрых нейтронах / ОАО «Челябинский трубопрокатный завод» ; заявл 13.08.2013 ; опубл. 20.02.2015, Бюл. № 5.
10. Пат. 2545949 РФ. Способ производства шестигранных труб-заготовок размером «под ключ» 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш для реакторов АЭС на быстрых нейтронах / ОАО «Челябинский трубопрокатный завод» ; заявл 20.08.2013 ; опубл. 10.04.2015, Бюл. № 10.
11. Миняйло Б. Ф., Апарин Д. В., Тазетдинов В. И. и др. Технология производства круглых и шестигранных труб из ферритно-мартенситной стали ЭП450У-Ш для реакторов на быфстрых нейронах // Металлург. 2015. № 7. С. 38–43.
12. Мазничевский А. Н., Васюкова Е. С., Сприкут Р. В., Мартынов М. Н. Освоение технологии производства опытной партии бесшовных толстостенных труб большого диаметра из стали ЭП823-Ш // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Материаловедение и новые материалы. 2017. № 4. С. 58–65.
13. Агеев В. С., Никитина А. А., Потапенко М. М. и др. Оценка деформационной способности стали ЭП450 ДУО и получение из нее особотонкостенных труб // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Материаловедение и новые материалы. 2008. № 2. С. 14–20.
14. Никитин К. Н., Сафьянов А. В., Осадчий В. Я. и др. Разработка инновационной технологии производства опытных образцов передельных горячекатанных труб размером 342×30 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП 450У-Ш) на ТПУ 8-16'' с пилигримовыми станами, механической обработки их с передельные трубы размером 325×12 мм с повышенной точностью по диаметру и стенке и переката их на станах ХПТ в круглые товарные трубы размером 150×2 мм и передельные размеров 202,5×3,5 мм для последующего профилирования их в товарные шестигранные трубы размером «под ключ» 181(вн.174±0,4)×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-10 мм // Труды XXII Международной научно-практической конференции «Трубы-2016» : сборник докладов. — Челябинск : АО «РосНИТИ», 2016. — Ч. 2. — С. 102–115.
15. Космацкий Я. И., Лысов Д. Н., Баричко Б. В., Яковлева К. Ю. и др. Разработка и лабораторно-промышленная реализация новой металлосберегающей технологии и оборудования изготовления шестигранных труб // Труды XXIV Международной научно-практической конференции «Трубы-2021» : сборник докладов. — Челябинск : АО «РусНИТИ», 2021. — Ч. 2. — С. 166–174.
16. Пумпянский Д. А., Штуца М. Г., Пышминцев И. Ю., Космацкий Я. И., Варнак О. В., Баричко Б. В. Освоение производства специальных видов труб из ферритно-мартенситных сталей с учетом особенностей микроструктуры и свойств // Черные металлы. 2022. № 11. С. 41–49.
17. Космацкий Я. И., Фокин Н. В., Баричко Б. В. и др. Исследование сопротивления пластической деформациистали марок ЭП450-Ш и ЭП823-Ш в горячем и холодном состояниях // Металлург. 2021. № 7. С. 29–34.
18. Пат. 2812288 РФ. Способ изготовления тонкостенных холоднодеформированных труб шестигранного сечения / Пумпянский Д. А., Чикалов С. Г., Яковлева К. Ю. и др. ; заявл. 14.06.2023 ; опубл. 29.01.2024, Бюл. № 4.
19. Пат. 2808490 РФ. Оправка для холодной деформации труб / Баричко Б. В., Яковлева К. Ю., Космацкий Я. И. и др. ; заявл. 20.02.2023 ; опубл. 28.11.2023, Бюл. № 34.
20. Космацкий Я. И., Яковлева К. Ю., Баричко Б. В. и др. Совершенствование технологии профилирования труб шестигранного сечения // Перспективные машиностроительные технологии : сборник статей Международной научно-практической конференции, посвященной 125-летию Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого и 5-летию Высшей школы машиностроения. — СПбПУ : ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2024. — С. 411–416.

21. Баричко Б. В., Яковлева К. Ю. Моделирование процесса профилирования трубы шестигранного сечения // Черные металлы. 2025. № 1. С. 24–30.
22. На Чепецком механическом заводе изготовлена первая продукция для инновационного реактора БРЕСТ-ОД-30 — URL: https://chmz.tvel.ru/press-center/news/?ELEMENT_ID=20974&arrNewsFilter_idBlock=276 (дата обращения: 19.06.2025).
23. Паршин В. С., Семенова Н. В. Моделирование процессов изготовления профильных труб: учебное пособие. — Екатеринбург : Изд-во Уральского ун-та, 2016. — 124 с.
24. Беломытцев М. Ю. Математическое моделирование характеристик прочности хромистых ферритно-мартенситных сталей // Известия вузов. Черная металлургия. 2020. № 16. С. 458–468.
25. Образцов С. М., Биржевой Г. А., Конобеев Ю. В. и др. Нейросетевая модификация стали ферритно-мартенситного класса ЭП-450 по критерию максимума прочности и пластичности // Перспективные материалы. 2005. № 4. C. 14–19.
26. ГОСТ 10006-80. Трубы металлические. Метод испытания на растяжение. — Введ. 01.07.1980.
27. ГОСТ 19040-81. Трубы металлические. Метод испытания на растяжение при повышенных температурах. — Введ. 01.07.1983.