Инженер НТК “Новые технологии и материалы” СПбПУ Александр Федоров разработал новые подходы к прогнозированию и оценке качества дуплексных сталей
25 сентября 2025 года в ГНЦ РФ НПО «ЦНИИТМАШ» инженер-исследователь Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого Александр Федоров успешно защитил кандидатскую диссертацию. Его работа посвящена разработке методов и критериев оценки качества аустенитно-ферритных (дуплексных) коррозионностойких сталей — материалов, которые применяются в оборудовании для нефтегазовой и химической промышленности.
Актуальность исследования связана с задачей импортозамещения: российской промышленности нужны собственные аналоги высококачественных коррозионностойких сталей, используемых в трубопроводах, арматуре и насосах, работающих в агрессивных средах, в том числе для шельфовых месторождений. В отечественной практике на сегодняшний день отсутствует унифицированный подход к оптимизации химического состава и режимов термической обработки литых дуплексных сталей, позволяющий с высокой достоверностью прогнозировать фазовый состав и эксплуатационные свойства изделий, а также контролировать качество микроструктуры.
Отказы и поломки, возникающие при применении традиционных материалов, приводят к значительным издержкам, поэтому в последние годы внедряют аустенитно-ферритные стали с примерно равным содержанием аустенита и феррита, называемые за рубежом дуплексные (Duplex Stainless Steel). В этих сталях из-за повышенного уровня легирования и благоприятного сочетания фазовых составляющих обеспечивается уникальное сочетание высоких механических и коррозионных свойств. Однако разработка и производство этих сталей сопряжены с рядом сложностей, решение которых часто может приводить к противоречивым требованиям и вынуждает искать компромиссные решения.
Целью работы было разработать методики прогнозирования фазового состава для оптимизации существующих и разработки новых химических составов для обеспечения заданного комплекса свойств литых дуплексных коррозионностойких сталей.
Уникальность работы – в создании новых подходов, позволяющих прогнозировать структуру и свойства сталей еще на этапе проектирования. Предложены методы, которые помогают определить оптимальный химический состав и режим термообработки, минимизировать образование вредных фаз и повысить коррозионную стойкость.
Разработки уже прошли успешную промышленную апробацию на Новомосковском машиностроительном заводе. Там на их основе удалось улучшить состав стали марки EN 1.4469 (26Cr-7Ni-4Mo-N), повысить ее коррозионную стойкость и снизить себестоимость производства.
Исследование имеет прикладное значение для металлургии и нефтегазового сектора, помогая отечественным предприятиям создавать конкурентоспособные материалы без зависимости от зарубежных технологий.
Подробнее о теме читайте в исследованиях:
«Литая структура и свойства дуплексных нержавеющих сталей» (Житенев А. И., Федоров А. С., Ковалев П. В., Стрекаловская Д. А., Альхименко А. А., Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. – 2022. – Т. 65. – № 5. – С. 323–332,
Development of a Methodology for the Quality Management of Duplex Stainless Steels. (Fedorov A., Zhitenev A., Karasev V., Alkhimenko A., Kovalev P. Materials, 2022, 15(17), 6008),
Development of Thermodynamic Criteria for Determining the Composition of Duplex Stainless Steels with High Corrosion Resistance (Fedorov A., Karasev, V., Kovalev, P., Shaposhnikov, N., Zhitenev, A.) Materials, 2024, 17(2), 294)