Волгоградский государственный технический университет (Волгоград, Россия)
А. А. Шуклин, аспирант кафедры «Технология материалов»
Д. В. Руцкий, зав. кафедрой «Технология материалов», канд. техн. наук, доцент, drutskii@vstu.ru
Н. А. Зюбан, докт. техн. наук, профессор
Филиал ПАО «ТМК» Волжский трубный завод (Волжский, Россия)
А. Н. Кузнецов, главный сталеплавильщик, vtz@vtz.ru
Приведены результаты металлографического исследования ковшевых проб при производстве непрерывнолитой заготовки из нержавеющих титансодержащих марок стали аустенитного класса. Методами оптической и электронной микроскопии установлено наличие в стали оксидов (Al-Ca-Mg-Si-Ti-Cr)O, нитридов (Ti-Cr)N, сульфидов (Ti-Cr)S и комплексных неметаллических включений, выделяющихся после обезуглероживания и вакуумирования на установке вакуум-кислородного рафинирования (ВКР). Идентификация неметаллических включений в пробах, отобранных на этапах внепечной обработки и разливки, показала, что присутствие оксидов хрома (AlTiCrO) в данных включениях указывает на то, что их образование вызвано недостаточным раскислением стали, проведенным после стадии обезуглероживания. Высокое содержание нитридов титана (TiN) закономерно возникает при легировании стали титаном. Анализ состава и природы неметаллических включений позволил определить ключевые направления совершенствования технологии производства. В отличие от ранее применявшейся схемы получения аналогичной стали, включавшей вакуумирование на установке ВД и характеризовавшейся выделением тугоплавких оксидных и оксинитридных включений в отложениях на стенках сталеразливочного тракта [1], в настоящей работе технологическое оборудование было изменено: введен в эксплуатацию агрегат вакуум-кислородного рафинирования (ВКР) и переработана технология производства, в том числе внепечная обработка. Реализация предложенной технологической схемы обеспечила стабильную разливку с минимальными колебаниями уровня металла в кристаллизаторе.
1. Руцкий Д. В., Божесков А. Н., Зюбан Н. А., Шуклин А. А. Причины низкой разливаемости непрерывнолитых заготовок из сталей типа 08Х18Н10Т и разработка мероприятий, направленных на увеличение серийности разливки // Черные металлы. 2024. №5. С. 31–35.
2. Агарков А. Ю., Руцкий Д. В., Зюбан Н. А., Бабин Г. В., Кириличев М. В., Морозов В. В. Выявление природы образующихся «наростов» на внутренней стенке разливочного стакана при непрерывной разливке стали марки С45Е // Теория и технология металлургического производства. 2020. № 1 (32). С. 11–17.
3. Лукавая М. С., Михайлов Г. Г. Анализ процесса затягивания погружных стаканов при непрерывной разливке стали // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». Т. 7. № 10. 2006. С. 69–72.
4. Вдовин К. Н., Русаков А. В., Лисичкина К. А. Предотвращение зарастания стаканов в процессе разливки сталей, раскисленных алюминием // Металлург. 2008. № 6. С. 36–37.
5. Зюбан Н. А., Руцкий Д. В., Никитин М. С., Кириличев М. В. Исследование и анализ причин зарастания сталеразливочного тракта при получении стали С45Е // Черные металлы. 2023. № 10. С. 70–77.
6. Рынок нержавеющего металлопроката. – М. : Высшая школа экономики, 2021. – URL: https://dcenter.hse.ru/data/2022/02/13/1748371511/Рынок_нержавеющего_металлопроката-2021 (дата обращения : 28.07.2026).
7. Chai G., Kangas P. Recent developments of advanced austenitic and duplex steels for oil and gas industry // Energy Materials. 2014. P. 703–709.
8. Бородулин Г. М., Мошкевич Е. И. Нержавеющая сталь. – М. : Металлургия, 1973. – 225 с.
9. Bashnin, R. V., Kozlova, A. A., Alimov, I. R., Zaitsev, A. I., Koldaev, A. V., Kniaziuk V. V. Control of the composition and morphology of non-metallic inclusions in superduplex stainless steel // Materials. 2023. Vol. 16 (23). P. 7337. DOI: 10.3390/ma16237337
10. Ruby-meyer F., Lehmann J., Gaye H. Thermodynamic analysis of inclusions in Ti-deoxidisedsteels // Scandinavian Journal of Metallurgy. 2000. Vol. 29 (5). P. 206–212. DOI: 10.1034/j.1600-0692.2000.d01-24.x
11. Bergman A. On the Formation of Crusts During Continuous Casting of Titanium-Stabilized Stainless Steel // Scandinavian Journal of Metallurgy. 1983. Vol. 12. P. 232–234.
12. Hasegawa M., Maruhashi S., Muranaka Y., Hoshi F. Mechanism of formation of surface defects incontinuously cast stainless steel slabs containing titanium // Tetsu-to-Hagane. 1987. Vol. 73. P. 505–512.
13. Chen Z., Li M., Wang X., He S., Wang Q. Mechanism of floater formation in the mold during continuous casting of Ti-stabilized austenitic stainless steels // Metals. 2019. Vol. 9. №. 6. Art. №. 641. DOI: 10.3390/met9060641
14. Chen Z., Zhang J., Li X. et al. A critical review of the challenges of developing continuous casting mold fluxes for high-Ti steels // Int J Miner Metall Mater. 2026. Vol. 33. P. 35–52. DOI: 10.1007/s12613-025-3176-9
15. Поволоцкий Д. Я., Кудрин В. А., Вишкарев А. Ф. Внепечная обработка стали. – М. : МИСиС, 1995. – 256 с.
16. Руцкий Д. В., Зюбан Н. А., Чубуков М. Ю., Усков Д. П., Петрова В. Ф., Кириличев М. В. Влияние неметаллических включений на свойства труб из сталей категории прочности К48–К52 // Известия ВолгГТУ. Сер. Металлургия. 2019. № 7 (230). C. 13–19.
17. Ånmark N, Karasev A., Jönsson P. G. The Effect of Different Non-Metallic Inclusions on the Machinability of Steels // Materials (Basel). 2015 Vol. 8 (2). P. 751–783. DOI: 10.3390/ma8020751
18. Палкин С. П., Звонарев В. П., Боровинских С. В. Совершенствование технологии легирования коррозионностойкой стали титаном // Сталь. 2003. №3. С. 29–31.
19. Камардин В. А., Кадинов Е. И., Мошкевич Е. И. Роль газовой фазы в окислении титана и алюминия при электроплавке нержавеющей стали // Известия вузов. Черная металлургия. 1966. № 10. С. 37–44.
20. ГОСТ 5632-2014. Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. – Введ. 01.01.2015.
21. ГОСТ 1778-2022. Металлопродукция из сталей и сплавов. Металлографические методы определения неметаллических включений. – Введ. 01.06.2023.