Резюме проекта, выполняемого в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы»

Резюме проекта, выполняемого в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы»

Резюме проекта, выполняемого

в рамках ФЦП

«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы»

<по этапу №3>

Номер Соглашения о предоставлении субсидии: 14.624.21.0001

Тема: «Разработка нового поколения сталей для оборудования, сооружений и конструкций различного назначения в Арктике и Антарктике с повышенным (до 3-5 раз) ресурсом эксплуатации, обеспечиваемым уникальным сочетанием и стабильностью механических свойств, коррозионной стойкости, других технологических и служебных характеристик, при общем снижении металлоемкости до 15%»

Приоритетное направление: Индустрия наносистем

Критическая технология: Технология получения и обработки конструкционных наноматериалов

Период выполнения: 11.08.2014 г. – 31.12.2016 г.

Плановое финансирование проекта: 21,22 млн. руб.

Бюджетные средства 15,82 млн. руб.,

Внебюджетные средства 5,4 млн. руб.

Получатель: Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. »

Индустриальный партнер: Общество с ограниченной ответственностью «Битруб Интернэшнл»

Ключевые слова: Высокопрочные экономичные износостойкие стали, легированные азотом, стойкие против различных видов коррозии в морской воде и в биоактивных средах, коррозионно-механического разрушения; устойчивость к длительным циклическим и ударным нагружениям, устойчивая микроструктура в интервале температур от минус 100 до плюс 100 °С; добыча, хранение и транспортировка газа и нефти, арктический шельф, Арктика, Антарктика, удельная прочность, пластичность.

1.  Цель проекта

Важнейшей для экономики РФ задачей, на решение которой направлен проект, является обеспечение надежности оборудования, сооружений и конструкций в условиях Арктики и Антарктики. Стали, используемые для такого оборудования, должны иметь уникальное сочетание механических характеристик, коррозионной стойкости, в том числе в морской воде и в биоактивных средах, других технологических и служебных свойств.

Цель проекта - разработка сталей, нового типа, легированных азотом, отличающихся уникальным комплексом свойств:

1.1 высокой прочностью и пластичностью (σв= 800-1000 МПа, δ>25%,
KCU-100> 1,5 МДж/м2) и устойчивой микроструктурой в интервале температур от минус 100 до плюс 100 оС;

1.2 высокой стойкостью к различным видам коррозии в морской воде и в биоактивных средах;

1.3 высокой устойчивостью к длительным циклическим и ударным нагружениям;

1.4 свариваемостью.

2.  Основные результаты проекта

В соответствии с проектами технологических регламентов получено 48 экспериментальных образцов сталей, легированных азотом, в том числе хромистых и легированных алюминием.

При проведении экспериментальных исследований установлены закономерности влияния характеристик стали на показатели технологических и служебных свойств. Показано, что присутствие в структуре хромистой стали при нагреве под прокатку феррита снижает ее технологическую пластичность, приводит к появлению дефектов проката. Повышение содержания в стали никеля и азота подавляет образование феррита при нагреве под прокатку. Наиболее положительное влияние на коррозионную стойкость хромистых мартенситных сталей оказывает молибден. Стали, легированные алюминием, имеют высокую технологичность при горячей прокатке и стойкость против питтинговой коррозии, особенно при содержании алюминия на уровне 8-9%.

Разработана принципиально новая концепция обеспечения стойкости разрабатываемых сталей против коррозии в морской воде и в биоактивных средах, а также высокой удельной прочности, пластичности, износостойкости, в соответствии с которой уточнены требования к химическому составу и технологические принципы получения разрабатываемых сталей. Так, для измельчения зерна феррита в сталях с высокой удельной прочностью, легированных алюминием, следует опробовать более низкие температуры конца прокатки, для повышения эффективности дисперсионного твердения - оптимизацию режима отпуска закаленных образцов.

Проведены комплексные исследовательские испытания экспериментальных образцов новых высокопрочных пластичных экономичных сталей, стойких против коррозии в морской воде и в биоактивных средах по Программе и методикам, разработанным в рамках этапа1. Анализ полученных результатов позволил уточнить рекомендации по химическому составу и сквозной технологии производства. В частности, для повышения запаса по относительному удлинению и ударной вязкости хромистых мартенситных сталей в качестве термообработки предложена нормализация с отпуском при дополнительном легировании ниобием и титаном. Информация о выполненных работах размещена на официальном сайте ФГУП «ЦНИИчермет им. » http://www. chermet. net/index. php? option=com_content&view=article&id=350:fzp&catid=
4:struktura&Itemid=22.

3.  Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки

В рамках выполнения работы подана заявка на получение:

– изобретение заявка № 2015151861 от 03.12.2015 г. «Способ производства горячекатаной высокопрочной коррозионностойкой стали», РФ.

Назначение и область применения результатов проекта

Планируемые результаты ПНИ будут использованы на предприятиях металлургического комплекса РФ и других предприятиях, производящих стальную металлопродукцию, для освоения производства сталей нового поколения, легированных азотом, с уникальным комплексом коррозионной стойкости, механических свойств, других характеристик. Использование таких сталей для оборудования, сооружений и конструкций различного назначения в Арктике и Антарктике обеспечит повышение (до 3-5 раз) ресурса эксплуатации, при общем снижении металлоемкости до 15%.

5.  Эффекты от внедрения результатов проекта

Повышение до 3-5 раз ресурса эксплуатации разрабатываемого материала в сложных природно-климатических условиях Арктики и Антарктики при общем снижении металлоемкости до 15%.

6.  Формы и объемы коммерциализации результатов проекта

Конечный продукт, создаваемый с использованием результатов проведенных ПНИ, - промышленные технологии производства разрабатываемых сталей нового поколения, легированных азотом, освоенные на российских металлургических предприятиях. Суммарная потребность в разрабатываемых сталях составляет не менее 50 тыс. т/год.

7.  Наличие соисполнителей

Участие соисполнителей по проекту не предусмотрено.