ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», Волгоград, Россия:

А. Ю. Агарков, аспирант кафедры технологии материалов
Д. В. Руцкий, исполняющий обязанности заведующего кафедрой технологии материалов, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: tecmat@vstu.ru
Н. А. Зюбан, профессор кафедры технологии материалов, докт. техн. наук
Г. В. Бабин, аспирант кафедры технологии материалов

Повышение требований, предъявляемых заказчиком к качеству металла обсадных труб, обусловливает поиск новых технологических решений, позволяющих обеспечить стабильный уровень прочностных и коррозионностойких свойств получаемых заготовок. Одним из основных факторов, влияющих на качество металла обсадных труб (прочностные свойства и коррозионная стойкость), является металлургическая наследственность, а именно: загрязненность стали неметаллическими включениями. В настоящее время для снижения негативного влияния включений на качество стали эффективно применяют методы внепечной обработки при атмосферном и пониженном давлении, а также методы модифицирования жидкой стали щелочноземельными металлами. В работе приведены результаты исследования, показывающие влияние лигатуры, содержащей кальций (СК30_пров) и барий (СКБа15Р_пров), на фазовый состав и загрязненность неметаллическими включениями при внепечной обработке и разливке (печь-ковш вакууматор непрерывная разливка) стали 26ХМФБА. Показано, что использование СК30пров после вакуумирования приводит к неполной модификации алюминатных включений. Последовательная обработка СКБа15Р_пров и CК30_пров после вакуумирования приводит к максимальному снижению алюминатных включений. Наличие легкоплавких включений (12CaO · 7Al₂O₃) более предпочтительно, так как данный тип включений не откладывается на стенках разливочного стакана и не оказывает отрицательного воздействия на разливаемость стали.

1. Руцкий Д. В., Зюбан Н. А., Чубуков М. Ю. и др. Влияние неметаллических включений на свойства труб из сталей категории прочности К48-К52 // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2019. № 7 (230). С. 13–19.
2. Дуб А. В., Баруленкова Н. В., Морозова Т. В., Ефимов С. В., Филатов В. Н., Зинченко С. Д., Ламухин А. М. Неметаллические включения в низколегированной трубной стали // Металлург. 2005. № 4. С. 67–73.
3. Зайцев А. И., Князев А. В., Амежнов А. В., Колдаев А. В., Степанов А. Б. Влияние неметаллических включений и примесей на свойства, качественные характеристики круглого проката из специальных легированных сталей // Металлург. 2017. № 8. С. 69–74.
4. Родионова И. Г., Бакланова О. Н., Амежнов А. В., Князев А. В., Зайцев А. И., Феоктистова М. В. Влияние неметаллических включений на коррозионную стойкость углеродистых низколегированных сталей для нефтепромысловых трубопроводов // Сталь. 2017. № 10. С. 41–48.
5. Дуб В. С., Сафронов А. А., Мовчан М. А., Иоффе А. В., Тазетдинов В. И., Живых Г. А. Влияние технологии внепечной обработки на типы образующихся неметаллических включений и коррозионную стойкость стали // Электрометаллургия. 2016. № 5. С. 3–15.
6. Scamarda A. Effect of calcium in Al-Ca-killed “clean” steel // 7 European Electric Steelmaking Conference // Milano. 2002. Vol. 2. P. 101–110.
7. Бигеев А. М., Бигеев В. А. Металлургия стали. Теория и технология плавки стали : учебник для вузов. — 3-е изд. — Перераб. и доп. — Магнитогорск : МГТУ, 2000. — 544 с.
8. Li J. Z., Jiang M., He X. F. et al. Investigation on nonmetallic inclusions in ultra-low oxygen special steels // MMTB. 2016. Vol. 47. P. 2386–2399.
9. Руцкий Д. В., Бабин Г. В., Гаманюк С. Б., Морозов В. В., Корнев Ю. Л. Оптимизация состава и количества неметаллических включений в непрерывнолитой заготовке на основе раскисления расплава алюминием и карбидом кальция // Металлург. 2019. № 4. С. 41–48.
10. Сафронов А. А., Дуб В. С., Орлов В. В., Косырев К. Л., Мовчан М. А. Управление формированием оксидных неметаллических включений системы Al₂O₃ – CaO – MgO при производстве трубных сталей на оборудовании современных металлургических комплексов // Сталь. 2019. № 2. С. 13–20.
11. Григорович К. В., Демин К. Ю., Арсенкин А. М., Грабер А. К. Перспективы применения барийсодержащих лигатур для раскисления и модифицирования транспортного металла // Металлы. 2011. № 5. С. 146–156.
12. Смирнов Л. А., Ровнушкин В. А., Орыщенко А. С. и др. Модифицирование стали и сплавов редкоземельными элементами // Металлург. 2015. № 11. С. 57–63.
13. Милюц В. Г., Цуканов В. В., Левагин Е. Ю., Голубцов В. А. Влияние обработки барийсодержащими микрокристаллическими модификаторами на качество высокопрочной судостроительной стали // Вопросы материаловедения. 2014. № 1(77). С. 5–10.
14. Михайлов Г. Г., Марковец Л. А., Выдрин Д. А. Барий как раскислитель и модификатор жидкой стали // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2013. № 1. С. 50–46.
15. Кпачков А. А., Печерица А. А., Неклюдов И. В., Еланский Д. Г. Неметаллические включения в непрерывной литой заготовке котельной стали 20К при модифицировании кальцием ОАО ВТЗ // Электрометаллургия. 2007. № 2. С. 7–10.
16. Вдовин К. Н., Феоктистов Н. А. Влияние обработки стали 25Л силикокальцием на содержание неметаллических включений и механические свойства литой заготовки // Технология металлов. 2012. № 12. С. 21–26.
17. Guozhu Y. E., Jonnsson P., Lund T. Thermodynamics and Kinetics of the Modification of Al₂O₃ // ISIJ International. 1996. Vol. 36. P. 105–108.
18. Белов Б. Ф., Рябчиков И. В., Бакин И. В., Мизин В. Г., Бабанин А. Я. Раскисление стали двойными и многокомпонентными сплавами щелочноземельных металлов // Сталь. 2020. № 7. С. 14–18.
19. Бакин И. В., Шабурова Н. А., Рябчиков И. В., Мизин В. Г., Белов Б. Ф., Михайлов Г. Г., Сенин А. В. Экспериментальное исследование рафинирования и модифицирования стали сплавами Si – Ca, Si – Sr и Si – Ba // Сталь. 2019. № 8. С. 14–18.
20. Дерябин А. А., Павлов В. В., Могильный В. В., Годик Л. А., Цепелев В. С., Коншаков В. В., Горкавенко В. В., Берестов Е. Ю. Эффективность нанотехнологии модифицирования рельсовой стали барием // Сталь. 2007. № 11. С. 134–141.
21. Голубцов В. А., Демин К. Ю., Демин Ю. С., Шуб Л. Г., Рябчиков И. В. Использование комплексных барийсодержащих модификаторов для улучшения качества колесной стали // Сталь. 2009. № 12. С. 17–22.
22. Голубцов А. В. Теория и практика введения добавок в сталь вне печи. — Челябинск, 2006. — 423 с.
23. Kazakov A. A., Kiselev D. Industrial application of thixomet image analyzer for quantitive description of steel and alloys microstructure // Metallography, Microstructure, and Analysis. 2016. Т. 5. No 4. P. 294–301.
24. Казаков А. А., Любочко Д. А., Рябошук С. В., Чигинцев Л. С. Исследование природы неметаллических включений в стали с помощью автоматического анализатора частиц // Черные металлы. 2014. № 4(988). С. 37–42.
25. Kazakov A., Kovalev P., Ryaboshuk S. Metallurgical expertise as the base for determination of nature of defects in metal products // CIS Iron and Steel Review. 2007. No 1-2. P. 7–13.
26. ГОСТ 1778–70. Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений. — Введ.01.01.1972.
27. Guozhu Y. E., Jonnsson P., Lund T. Thermodynamics and kinetics of the modification of Al₂O₃ // ISIJ International. 1996. Vol. 36. P. 105–108.
28. Житенев А. И. Разработка методов оценки неметаллических включений в стали транспортного назначения для совершенствования технологии ее производства. Дис. … канд. техн. наук. — М. : ИМЕТ им. А. А. Байкова, 2019. — 171 с.
29. Yang S., Li J., Zhang L., Peaslee K., Wang Z. Evolution of MgO∙Al₂O₃ Based Inclusions in Alloy Steel During the Refining Process // Metallurgical and Mining Industry. 2010. Vol. 2. No. 2. pp. 87–92.
30. Шибаева Т. В. Исследование формирования неметаллических включений при внепечной обработке трубных сталей и разработка методик контроля их чистоты и коррозионного поведения. Дис. … канд. техн. наук. — М : ИМЕТ им. А. А. Байкова, 2018. — 129 с.
31. Григорович К. В., Шибаева Т. В., Арсенкин А. М. Влияние технологии раскисления трубных сталей на состав и количество неметаллических включений // Металлы. 2011. № 5. С. 144–150.
32. Алексеенко А. А., Байбеков Е. В., Кузнецов С. Н., Балдаев Б. Я., Пономаренко А. Г., Пономаренко Д. А. Влияние некоторых технологических факторов на разливаемость раскисленной алюминием стали на сортовой МНЛЗ // Электромеаталлургия. 2007. № 2. С. 2–7.
33. Михайлов Г. Г., Поволоцкий Д. Я. Термодинамика раскисления стали. — М. : Металлургия, 1993. — 144 с.
34. Михайлов Г. Г., Марковец Л. А. К термодинамике взаимодействия комплексных раскислителей, содержащих барий, с кислородом в металлическом расплаве // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2012. № 39. С. 7–11.
35. Голубцов В. А., Лунев В. В. Модифицирование стальных слитков и отливок // Литейное производство. 2010. № 2. С. 10–13.
36. Казаков А. А., Ковалев П. В., Рябошук С. В.. Жиронкин М. В., Краснов А. В. Управление процессами образования неметаллических включений при производстве конвертерной стали // Черные металлы. 2014. Специальный выпуск. С. 91–96.