Введение к работе
Актуальность темы
Приоритетными задачами ВМФ в настоящее время являются совершенствование противоминной обороны и создание отечественных минно-тральных кораблей.
В связи с этим, для обеспечения строительства перспективных заказов отрасли, и в частности, нового морского тральщика пр.02668 была поставлена задача по разработке новой маломагнитной корпусной стали взамен стали 45Г17ЮЗ, склонной к коррозионному растрескиванию под напряжением.
Проработки ЦНИИ им. акад. Крылова и Западного ПКБ, выполненные в 1992 г., свидетельствуют о том, что защита кораблей ПМО от поражения по магнитному каналу может быть обеспечена только при использовании корпусных материалов с магнитной проницаемостью Ц<1,01. Даже частичное применение обычных ферромагнитных корпусных сталей при строительстве корпусов недопустимо виду отсутствия средств размагничивания, способных в достаточной мере компенсировать магнитный момент корабля и обеспечить его защищенность по магнитному каналу.
Целью работы являлась разработка новой маломагнитной стали с пределом текучести более 400 Н/ммг, удовлетворяющей всем требованиям, предъявляемым к судостроительным материалам.
В частности, необходимо было создать высокопрочный, экологически чистый, технологичный в судостроительном и металлургическом производстве материал, обладающий высокой коррозионной стойкостью и. коррозионно-механической прочностью, не уступающий лучшим образцам коррозионностойких сталей отечественных и зарубежных аналогов.
В связи с этим в работе были поставлены следующие задачи:
-
Всесторонне изучить влияние комплекса легирующих элементов на структуру и свойства нового материала. Основное внимание уделить введению в сталь азота, как основного аустени-тообразующего и упрочняющего элемента.
-
Разработать технологию термической обработки стали.
-
Провести всесторонние коррозионные испытания, в т.ч. на мёжкристаллитную, питтинговую коррозию и коррозионное растрескивание.
-
Разработать и освоить технологию промышленного производства нового материала.
-
Исследовать работоспособность стали в составе простейших и опытно-штатных конструкций, в т.ч. в натурных морских условиях.
-
Всесторонне изучить свойства нового материала на предмет применения его в ряде отраслей народного хозяйства и за рубежом.
Научная новизна. Разработаны принципы легирования новой корпусной азотсодержащей маломагнитной стали. Показано, что упрочнение аустенитных сталей за счет легирования азотом намного эффективней по сравнению с легированием углеродом.
Обоснован выбор основных легирующих элементов, обеспечивающих очень высокую стабильность аустенитнои структуры стали и обуславливающих низкие значения ее магнитной проницаемости.
Разработана современная технология производства стали с использованием установки газокислородного рафинирования и выбран оптимальный режим термической обработки стали, что
позволило обеспечить высокую устойчивость материала против межкристаллитной и питтинговой коррозии.
Показана высокая стойкость новой стали к коррозионному растрескиванию при разных видах нагружений. Практическая ценность
Разработана новая конкурентноспособная маломагнитная корпусная сталь. Производство стали освоено на металлургических предприятиях России и Украины с выпуском технических условий на валовую поставку листового проката в диапазоне толщин 1-40 мм. Это позволило обеспечить проектирование нового морского тральщика пр.02668.
Сталь поставляется на целлюлозно-бумажные комбинаты РФ и используемся в емкостях для производства целлюлозы и синтетических моющих средств.
На сталь марки НС-5Т получен патент, а также выдан гигиенический сертификат РФ, позволяющий использовать материал в пищевой промышленности.
Основные положения, выносимые на защиту:
принципы легирования новой маломагнитной стали с пределом текучести 400 Н/мм2, обеспечивающие высокую работоспособность материала и его сварных соединений в составе простейших и крупногабаритных конструкций и технологичность в судостроительном и металлургическом производстве;
химический состав разработанной азотсодержащей хромо-никельмарганцевой стали с ограниченным содержанием углерода, серы и фосфора и легированной молибденом, ниобием и ванадием;
- результаты оценки влияния основных легирующих элементов на у ^ Ct-превращение, структуру, механические и коррозионные свойства новой стали.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа изложена на 175 страницах компьютерного текста, содержит 4 4 рисунка, 24 таблицы, список литературы из 104 наименований и приложение.
