Создание технологических принципов управления структурой и физико-механическими свойствами высокопрочной аустенитной азотсодержащей стали

Цель работы - создание научно обоснованных принципов формирования структуры высокопрочной азотсодержащей стали Cr-Ni-Mn композиции легирования на всех стадиях изготовления металлургических полуфабрикатов, обеспечивающих получение заданных физико-механических и эксплуатационных свойств и их реализация в промышленных технологических процессах. Предложены научно обоснованные подходы к разработке технологических способов управления структурообразованием при изготовлении полуфабрикатов из азотсодержащей стали хромоникельмарганцевой композиции легирования с равновесным содержанием азота, обеспечивающие формирование квазиизотропной структуры для стабильного получения требуемых физических и механических свойств в широком диапазоне значений. Впервые получены данные о кристаллизации стали марки 04Х20Н6Г11М2АФБ и установлено граничное соотношение хромового и никелевого эквивалентов, приводящее к изменению механизма кристаллизации стали, а также влияние содержания основных легирующих элементов на изменение количества δ-феррита во всем температурном интервале его существования. Установлены условия протекания динамической, метадинамической и статической рекристаллизации в азотсодержащей стали, а также влияние содержания δ-феррита на параметры этих процессов. Определены оптимальные температурные интервалы для изготовления листового и профильного проката, поковок. Определено влияние исходной структуры на значение пороговой деформации в зависимости от скорости деформации. Разработаны и внедрены промышленные технологии изготовления полуфабрикатов различного сортамента, позволяющие за счет управления процессами рекристаллизации и деформационного упрочнения в рамках одного марочного состава стали 04Х20Н6Г11М2АФБ получать листовой прокат толщиной от 4 до 45 мм c пределом текучести от 475 до 900 МПа, профильный прокат с пределом текучести от 450 до 1000 МПа и поковки с пределом текучести от 450 до 700 МПа с гарантированными показателями пластичности, вязкости и служебными свойствами. Определены взаимосвязи между способами и параметрами холодного деформирования, формируемой структурой и свойствами стали. Разработана технология и изготовлена опытно-промышленная партия штампованных деталей различного сортамента из листового проката. Подтверждена высокая работоспособность азотсодержащей стали при статическом, динамическом и циклическом нагружении.