Разработка высокопрочных износостойких и коррозионностойких биметаллических материалов, получаемых с использованием технологии электрошлаковой наплавки

Цели: разработка высокопрочных износостойких и коррозионностойких биметаллических материалов для технических устройств и оборудования химической, нефтеперерабатывающей, сельскохозяйственной, других отраслей промышленности, а также технологий их производства при использовании способа ЭШН; повышение качества коррозионностойкого биметаллического проката традиционного сортамента с плакирующим слоем из хромоникелевой стали, производимого по технологии ЭШН. Актуальность работы обусловлена необходимостью разработки современных высокотехнологичных материалов, одновременно обладающих высокими показателями прочности, износостойкости, коррозионной стойкости и ряда других эксплуатационных характеристик. Разработаны способы повышения износостойкости плакирующего слоя биметалла путем сочетания различных механизмов упрочнения, при использовании технологии электрошлаковой наплавки и дополнительного легирования металла наплавляемого слоя по ходу процесса. Установлено, что дополнительное легирование стали наплавленного слоя кремнием в количестве около 1% подавляет образование наноразмерных выделений при отжиге горячекатаного проката и при нагреве под закалку приводит к формированию менее дисперсной мартенситной структуры, по сравнению со сталями без кремния, что позволяет сохранить высокую твердость после закалки и отпуска при более высоких температурах. Для биметалла с плакирующим слоем из сталей с преимущественно мартенситной структурой показана возможность торможения диффузионного перераспределения элементов замещения путем повышения температуры нагрева под прокатку. Торможение диффузионных процессов в таких случаях связано с тем, что они должны сопровождаться фазовым превращением (γ→γ+δ) в переходной зоне биметалла со стороны основного слоя. Установлены причины возникновения дефектов при горячей прокатке, связанные с развитием ликвационных процессов. Научная новизна работы, подтверждена 14 патентами. Практическая значимость заключается в разработке стандартов организаций, технических условий и освоения промышленного производства на ПАО «Северсталь» новых марок высокопрочного износостойкого, коррозионностойкого биметаллического проката для разных отраслей промышленности.