НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей» (Санкт-Петербург, Россия)

С. Д. Рузаев, инженер 2-й категории, mail@crism.ru
О. А. Харьков, начальник сектора, канд. техн. наук.
Г. Ю. Калинин, начальник лаборатории, докт. техн. наук, доцент

Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II (Санкт-Петербург, Россия)
Я. Э. Гехт, студент кафедры металловедения и технологии художественных изделий, jangech95@gmail.com

Объектом исследований являлась коррозионностойкая сталь аустенитно-мартенситного класса с различным содержанием легирующих элементов: Ni, Cu, Mn, N. В ходе работы были проведены испытания образцов опытной коррозионностойкой стали 04Х16Н5ГМ2АБД лабораторной выплавки, направленные на определение комплекса механических характеристик. По результатам проведенных испытаний была установлена принципиальная технологическая возможность получения высокопрочной коррозионностойкой стали на основе исследованного химического состава. Полученные данные подтверждают, что материал способен стабильно обеспечивать уровень временного сопротивления не менее 1000 МПа в листовом прокате толщиной 15 мм, что соответствует требованиям, предъявляемым к современным высоконагруженным элементам конструкций. С помощью рентгенофазовых исследований определено количество остаточного аустенита в листовом прокате различных плавок. Были проведены металлографические исследования в комплексе с исследованиями по определению неметаллических включений. Показано отрицательное влияние неметаллических включений, особенно пластинчатых силикатов, на работу удара, и даны предложения по их существенному снижению в процессе выплавки стали.

1. Орыщенко А. С., Малышевский В. А., Хлусова Е. И. Современные конструкционные стали для Арктики // Судостроение. 2013. № 3 (808). С. 46-49.
2. Родионов А. А. Направления развития строительной механики, обеспечивающие повышение эффективности судов и объектов морской техники // Труды Крыловского государственного научного центра. 2018. № S2. С. 15-24.
3. Vologzhanina S. A., Khuznakhmetov R. M., Amyaga J. V. (et al) Influence of laser exposure on the processes occurring in a surface layer of austenitic steel products // CIS Iron and Steel Review. 2025. Vol. 30. pp. 52–58.
4. Dak G., Pandey C. Microstructure anomaly during welding and its influence on the mechanical properties of dissimilar weldments of P92 martensitic steel and AISI 304L austenitic stainless steel // Journal of Manufacturing Processes. 2022. Vol. 80. pp. 829-851. DOI: 10.1016/j.jmapro.2022.06.048/
5. Shuo Wang, Li-Bo Yu, Han-Yao Xiao (et al) Synergistic corrosion-impact degradation mechanisms in ultrahigh-strength steel: an integrated experiment-modelling study // Journal of Iron and Steel Research International. 2026. Vol. 33 (1) DOI: 10.1007/s42243-025-01638-7
6. Ajide O. O. (et al). Effect of post-weld heat-treatment on corrosion and microstructure properties of electric arc welded mild steels // Portugaliae Electrochimica Acta. 2023. Vol. 41, Iss. 1. pp. 47–56.
7. Zhao X. (et al). Investigation on the microstructure and mechanical properties analysis of 304L stainless steel multi-pass filler welding joint for pipeline // Materials Today Communications. 2022. Vol. 33. 104770. DOI: 10.1016/j.mtcomm.2022.104770/
8. Горынин И. В. Конструкционные материалы – важный элемент надежности и экологической безопасности инфраструктуры Арктики // Арктика: экология и экономика. 2015. № 3 (19). С. 82-87.
9. Малышевский В. А., Семичева Т. Г., Хлусова Е. И. Новые корпусные стали для судостроения // Судостроение. 2004. № 5 (756). С. 107–110.
10. Хлусова Е. И., Сыч О. В., Ильин А. В. и др. Структура, механические свойства и характеристики работоспособности хладостойкого листового проката толщиной от 80 до 150 мм из судостроительных марок стали // Черные металлы. 2025. № 11. С. 34–45.
11. Савенок О. В., Горпинченко А. Н., Порывкин П. П. Анализ коррозионно-механических разрушений конструкционных материалов нефтегазопромыслового оборудования // Наука. Техника. Технологии (политехнический вестник). 2022. № 3. С. 133–147.
12. Ермаков Б. С., Ермаков С. Б., Вологжанина С. А., Хузнахметов Р. М. Влияние условий эксплуатации на формирование нано- и ультрадисперсных зернограничных дефектов в сварных соединениях // Цветные металлы. 2023. № 8. С. 8085.
13. Sych O. V., Korotovskaya S. V., Khlusova E. I. (et al) Structure and properties of new high-strength steels produced by PAO «Severstal» for Arctic structures // Metallurgist. 2023. Vol. 66. № 11-12. pp. 1344–1359. DOI: 10.1007/s11015-023-01450-2
14. Блинов В. М., Калинин Г. Ю., Костина М. В., Мушникова С. Ю. и др. Влияние азота на коррозионные и коррозионно-механические свойства стали со структурой азотистого мартенсита // Металлы. 2003. № 4. С. 84–92.
15. Азбукин В. Г., Горынин В. И., Павлов В. Н. Перспективные коррозионностойкие материалы для оборудования и трубопроводов АЭС. – СПБ. : ЦНИИ КМ «Прометей», 1998. 118 с.
16. Орыщенко А. С., Голосиенко С. А., Хлусова Е. И. Новое поколение высокопрочных сталей // Судостроение. 2013. № 4 (809). С. 73–76.
17. Орыщенко А. С., Ильин А. В. Новые конструкционные материалы для освоения арктических регионов России // Труды VIII Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регио нов холодного климата EURASTRENCOLD-2018. 2018. С. 215–226.

18. Горынин И. В., Рыбин В. В., Малышевский В. А. и др. Создание перспективных принципиально новых коррозионностойких корпусных сталей, легированных азотом // Вопросы материаловедения. 2005. № 2 (42). С. 40–54.
19. Костина М. В., Банных О. А., Блинов В. М. Влияние пластической деформации и термической обработки на структуру и упрочнение азотистой стали 0Х16АН4Б // МИТОМ. 2001. №7. C. 3–6.
20. Du Toit M. Filler metal selection for welding a high nitrogen stainless steel // Journal of Materials Engineering and Performance. 2002. Vol. 11 (3). pp. 306–312. DOI: 10.1361/105994902770344123
21. Wang X., Tian J., Li S. (et al) Weldability of high nitrogen steels: A review // Reviews on Advanced Materials Science. 2023. Vol. 62 (20220325). pp. 1–17. DOI: 10.1515/rams-2022-0325
22. Harzenmoser M. Welding of high nitrogen steels // Materials and Manufacturing Processes. 2004. Vol. 19 (1). pp. 75–86. DOI: 10.1081/AMP-120027503
23. Блинов В. М., Банных О. А., Костина М. В. и др. Структура и механические свойства нержавеющей азотосодержащей мартенситной стали типа 0Х16Н4АБ // Металлы. №2. 2000. C. 64–71.
24. Костина М. В., Ригина Л. Г., Кудряшов А. Э. и др. Фазовые превращения в азотсодержащих сталях на основе 13 % Cr // Металлы. 2024. № 2. С. 52–63. DOI: 10.31857/S0869573324025263