Новости

23.01.2020 12:32
Рубрика: Общество
Проект: В регионах

На Урале изобрели новый метод получения стали для Арктики

Текст: Михаил Пинкус (Челябинск)
Ученые Южно-Уральского государственного университета придумали новый метод упрочнения стали 15Х13Н2, которая найдет применение в нефтедобывающей промышленности на территориях с полярным климатом. Новая технология позволит получить сталь с высокой прочностью и ударной вязкостью, причем ее изготовление не будет требовать больших финансовых затрат, сообщили в четверг в пресс-службе университета.
 Фото: iStock  Фото: iStock
Фото: iStock

- Производство высокопрочной стали, которая могла бы использоваться в нефтедобывающей промышленности Арктики, - одна из актуальных проблем, стоящих перед учеными. Добыча нефти смещается на север, и возможно, что скоро она будет добываться с шельфа или дна Северного Ледовитого океана, - пояснил доктор физико-математических наук, профессор кафедры физики наноразмерных систем Института естественных и точных наук ЮУрГУ Джалал Мирзаев. - Это создает некоторые трудности, связанные, прежде всего, с явлением хладноломкости. У стали есть несколько важных характеристик: прежде всего, это прочность и ударная вязкость. При добыче нефть, идущая по трубам под большим давлением, часто расширяет их, и в трубах возникают продольные трещины, которые могут тянуться на десятки километров.

Другая проблема: стальные трубы должны обладать высокой стойкостью к коррозии и механическому износу. На первоначальном этапе добычи нефти для увеличения давления используется вода, которая, выходя из скважины, содержит камни, песок и соли. Все это истирает поверхность трубы и создает механический и химический износ, в результате которого труба утончается и появляются трещины. Именно поэтому металл должен обладать высокой ударной вязкостью и прочностью.

Сегодня при добыче нефти используется сталь, легированная хромом, которого в ней больше 13 процентов. Она более стойка к коррозии, но недостаточно пластична. Челябинские ученые определяют режим термообработки, который позволит получить одновременно высокопрочную и пластичную сталь. Они разработали ее новый состав: 0,13 процентов углерода, 13 процентов хрома и 2 процента никеля. А теперь создают технологию плавки, которая позволит без добавления дорогостоящих металлов получить нужные свойства. По прогнозам, новая сталь будет применяться при сверхнизких температурах и выдерживать до минус 70 градусов.

Как пояснили в ЮУрГУ, в зависимости от температуры нагрева железа можно получать стали с разными структурами. Дело в том, что в интервале от 0 до 911 градусов по Цельсию железо кардинально меняет свои свойства. Пока новая технология опробована только в лабораторных условиях. В рамках данного проекта научный коллектив сотрудничает с Челябинским трубопрокатным заводом - одним из крупнейших производителей труб в России.

Общество Наука Филиалы РГ Урал и Западная Сибирь УрФО Челябинская область Челябинск