Научные основы и технологические решения получения высокопрочных алюминийсодержащих коррозионностойких сталей для мединструмента

1   2   3   4

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ДИССЕРТАЦИИ

1. Разработаны теоретические основы получения новых практически безуглеродистых коррозионностойких алюминийсодержащих сталей, выполнен поиск их рациональных составов, выплавлены стали новых составов на железо-хромоникелевой основе, дополнительно легированные кобальтом, молибденом, титаном и алюминием. Варьирование содержанием хрома, никеля и увеличение алюминия от 0,25 до 6,0% обеспечило возможность перевода сталей в разные структурные классы в последовательности: мартенситностареющий аустенитный  аустенитно-ферритный  ферритный.

2. Изучены фазовые превращения в алюминийсодержащих коррозионностойких сталях и отработаны режимы формирования необходимого комплекса физико-механических свойств проволоки применительно к мединструменту, в том числе к микроинструменту различного функционального назначения.

3. Установлены общие закономерности структурных и фазовых превращений, происходящих при термической и термомеханической обработках исследуемых алюминийсодержащих сталей.

4. Обнаружена чрезвычайно высокая пластичность исследуемой метастабильной безулеродистой аустенитной стали, которая обусловлена совместным действием равномерного скольжения, микродвойникования и мартенситных превращений (, ) с оптимальной интенсивностью.

5. Показано, что фазой, ответственной за упрочнение деформированных исследуемых метастабильных алюминийсодержащих сталей, является интерметаллидная фаза NiAl, в то время как в мартенситностареющих сталях – i₃Ti.

6. Установлена аномально высокая твердость -феррита в аустенитной, аустенитно-ферритной и ферритных сталях, которая обусловлена выделением упорядоченной фазы типа NiAl.

7. Показано, что применение лазерной обработки алюминийсодержащих сталей позволяет получить существенное упрочнение поверхностного слоя за счет образования -феррита с упорядоченной интерметаллидной фазой типа NiAl. При этом твердость поверхностного слоя составляет 600..650 HV при сохранении вязкой сердцевины.

8. Показано, что формирование высокопрочного состояния в исследуемых алюминийсодержащих безуглеродистых сталях достигается реализацией всех возможных механизмов упрочнения, это позволило отработать технологию получения высокопрочной проволоки тонких сечений.

9. Изготовлена проволока и различный медицинский стержневой инструмент, проведены промышленные и клинические испытания, которые показали высокий уровень физико-механических свойств и коррозионной стойкости медицинского инструмента из сталей 03Х13Н8М2Т, 03Х14Н10К5М2ЮТ, 03Х14Н10К5М2ЮТ, 03Х14Н10К5М2Ю2Т, по сравнению с мединструментом из сталей 12Х18Н10Т и 40Х13.

10. Решена важная научно-техническая задача по созданию новых материалов, способов их упрочнения и технологических разработок по получению высокопрочной проволоки медицинского назначения и их внедрению.


СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ


1. Мальцева Л.А. Закономерности фазовых и структурных превращений в безуглеродистых высокопрочных коррозионностойких сталях на Fe-Cr-Ni-Co-Mo-Ti- основе //Журнал функциональных материалов, 2007, т. 1, № 2.  С. 75-79.

2. Мальцева Л.А. Исследование формирования структуры метастабильной аустенитной стали 03Х14Н11К5М2ЮТ при деформационном воздействии /Л.А. Мальцева, Н.Н. Озерец, И.И. Косицына, С.В. Грачев, В.А. Завалишин, А.И. Дерягин //МиТОМ, 2008, № 10. – С. 19-23.

3. Мальцева Л.А. Особенности формирования структуры и свойств при термопластической обработке безуглеродистой аустенитной коррозионностойкой стали 03Х13Н8К5М2Ю_0,8Т /Л.А. Мальцева, Н.Н. Озерец, С.В. Грачев и др. //Материаловедение, 2007, № 5.  С. 38-41.

4. Мальцева Л.А. Структура и свойства аустенитно-ферритных сталей в зависимости от параметров термической и термомеханической обработок /Л.А. Мальцева, С.В. Грачев, Т.В. Мальцева, Н.Н. Озерец //В сб. «Наука-производство-технологии-экологии» в 8-ми т. – Киров: изд-во ВятГУ, 2006, т. 5.  С. 97-102.

5. Грачев С.В. Применение лазерной обработки для поверхностного упрочнения аустенитно-ферритной стали /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева, Т.В. Мальцева //Известия ВУЗов. Нефть и газ, 2005, № 3.  С. 77-81.

6. Грачев С.В. Влияние больших деформаций на фазовый состав и твердость безуглеродистых коррозионностойких сталей /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева, Т.В. Мальцева и др. //МиТОМ, 2005, № 1.  С. 19-23.

7. Мальцева Л.А. Структура, состав и свойства безуглеродистых высокопрочных коррозионностойких сталей /Л.А. Мальцева, Т.В. Мальцева, Н.Н. Озерец и др. /Вестник УГТУ-УПИ. – Екатеринбург, 2005, №13 (65).  С. 185-186.

8. Мальцева Л.А. Термопластическая обработка безуглеродистой высокопрочной коррозионностойкой стали 03Х13Н8К5М2ЮТ /Л.А. Мальцева, С.В. Грачев, Т.В. Мальцева и др. //Вестник УГТУ-УПИ. – Екатеринбург, 2005, №13 (65).  С. 183-184.

9. Грачев С.В. Алюминийсодержащие безуглеродистые высокопрочные стали для приборостроения и медицины /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева //Вестник УГТУ-УПИ. – Екатеринбург, 2004, № 15 (45), ч. 2.  С. 15-16.

10. Грачев С.В. Структурные превращения в высокопрочных безуглеродистых коррозионностойких сталях, деформированных под высоким давлением /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева, С.В. Юрин //Вестник УГТУ-УПИ. Спецвыпуск.– Екатеринбург, ч. 1.  С. 82.

11. Грачев С.В. Аустенитно-ферритная коррозионностойкая сталь для высокопрочной проволоки /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева, Т.В. Мальцева //МиТОМ, 2000, № 11.  С. 6-9.

12. Грачев С.В. Борирование и борохромирование в виброкипящем слое /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева, Т.В. Мальцева, А.С. Колпаков, М.Ю. Дмитриев //МиТОМ, 1999, № 11.  С. 3-6.

13. Grachev S.V. The Investigation of Carbonless Martensite Ageing Using the Method of Differential Thermal Analyses /S.V.Grachev, L.A. Maltseva, T.V Maltseva //Kurdyumov Memorial Internatinal Conference оn Martensite. KUMICOM’99. Moskow. Russia, 1999.  P. 1083.

14. Грачев С.В. Влияние старения на физико-механические свойства экономнолегированной мартенситностареющей проволоки /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева, Т.В. Мальцева //Известия ВУЗов, 1998, № 11.  С. 38-40.

15. Грачев С.В. Влияние состава и режимов термопластической обработки на свойства коррозионностойкой стали для медицинского инструмента /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева, Т.В. Мальцева //В сб.: Вестник УПИ «Материалы и технологии», 1998, № 1.  С. 115-117.

16. Грачев С.В. Релаксация напряжений при мартенситном превращении ревертированного аустенита в мартенситностареющей стали /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева //ФММ, 1997, т. 4, вып. 4. С. 117-122.

17. Grachev S.V. Stress Relaxation during the Martensitic Transformation of the Reverted Austenite in Maraging Steel /S.V.Grachev, L.A. Maltseva //The Physics of Metals and Metallografhe, 1997, vol. 84, № 4.  P. 403-406.

18. Грачев С.В. Механические свойства и релаксационная стойкость мартенситностареющей проволоки /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева, Т.В. Мальцева //Сталь, 1996, № 6. С. 65-69.

19. Грачев С.В. Новые высокопрочные коррозионностойкие стали для стержневого медицинского инструмента /С.В. Грачев, В.Р. Бараз, Л.А. Мальцева //Перспективные материалы, 1996, № 5.  С. 37-40.

20. Грачев С.В. Новые высокопрочные и коррозионностойкие стали для медицинского инструмента /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева, В.Д. Щербаков //Медицинская техника, 1995, № 2.  С. 24-27.

21. Grachev S.V. New Corrosion-Resistant High-Strength Steels for Rod-Type Medical Instrument. Advanced Materials and Processes /S.V. Grachev ,V.R. Baras, L.A. Maltseva //Third Russian-Chinese Symposium. Kaluga, 1995.  Р. 157.

22. Грачев С.В. Влияние нагрева в межкритический интервал температур на фазовые превращения и свойства мартенситностареющей проволоки /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева, В.Д. Щербаков //ФХММ, 1992, № 2.  С. 101-104.

23. Грачев С.В. Влияние температуры аустенитизации на процессы старения мартенситностареющей стали /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева //Известия РАН. Металлы, 1992, № 3.  С. 84-87.

24. Грачев С.В. Влияние предварительной обработки на фазовые превращения и свойства мартенситностареющей стали при нагреве в межкритический интервал температур /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева, Н.А. Чудинова //В сб.: Влияние дислокационной структуры на свойства металлов и сплавов. Тула, 1991.  С. 147-153.

25. Мальцева Л.А. Высокопрочные коррозионностойкие стали для изготовления медицинских инструментов /Л.А. Мальцева, С.В. Грачев, В.Р. Бараз //Инф. листок о научно-техническом достижении. Свердловск ЦНТИ, 1989, № 89-58.  С. 4.

26. Рынькова Е.В. Повышение качества проволоки из мартенситностареющей стали 03Х12Н8К5М2ТЮ /Е.В. Рынькова, В.В. Покачалов, С.В. Грачев, Л.А. Мальцева и др. //Сталь, 1988, № 10.  С. 77-79.

27. Грачев С.В. Влияние степени холодной пластической деформации на повреждаемость пружинной проволоки при волочении /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева, А.Н. Крючков //В сб.: Термическая обработка и физика металлов. – Свердловск: УПИ, 1988.  С. 28-34.

28. Грачев С.В. Изменение модуля упругости при закалке и старении мартенситностареющей стали /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева //Известия АН СССР. Металлы, 1986, № 2.  С. 128-132.

29. Грачев С.В. Высокопрочные нержавеющие стали для упругих элементов и медицинских инструментов /С.В. Грачев, В.Р. Бараз, А.Н. Маханьков, Л.А. Мальцева //Инф. листок инженерно-технических достижений. – Свердловск: ЦНТИ, 1986, № 86-20.  С. 4.

30. Богомолов А.Н. Высокопрочная релаксационностойкая коррозионностойкая сталь /А.Н. Богомолов, В.Р. Бараз, А.Н. Маханьков, Л.А. Мальцева и др. //Бюллетень НТИ. Черная металлургия, 1986, вып. 14.  С. 4.

31. Грачев С.В. Стабильность аустенита и свойства деформационно-стареющих хромоникелевых сталей /С.В. Грачев, В.Р. Бараз, А.Н. Маханьков, Л.А. Мальцева //В сб.: Структура и физико-механические свойства немагнитных сталей. – М:. Наука, 1986.  С. 63-67.

32. Маханьков А.Н. Влияние дестабилизации аустенита на особенности развития обратного a®g перехода /А.Н. Маханьков, В.Р. Бараз, А.Н. Богомолов, Л.А. Мальцева //В сб. Термическая обработка и физика металлов. – Свердловск: УПИ, 1986.  С. 81-86.

33. Богомолов А.Н. Структурные и фазовые изменения при нагреве деформированных сталей /А.Н. Богомолов, В.Р. Бараз, А.Н. Маханьков, Л.А. Мальцева, О.И. Богомолова //В сб.: Термическая обработка, структура и свойства металлов.  Свердловск, 1985.  С. 20-25.

34. Грачев С.В. Влияние карбидообразования в мартенситностареющей стали с повышенным содержанием титана на механические свойства и структуру излома /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева, А.С.Шейн //ФММ, 1984, т. 57, вып. 4.  С. 815-818.

35. Грачев С.В. Влияние температуры аустенитизации на фазовый состав и свойства мартенситностареющей стали Н16К4М5Т2Ю /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева //В сб.: Термическая обработка и физика металлов. – Свердловск. УПИ, 1984.  С. 76-81.

36. Бараз В.Р. Влияние термомеханической обработки на свойства аустенитных сталей с карбидным и интерметаллидным упрочнением /В.Р. Бараз, А.Н. Маханьков, А.Н. Богомолов, Л.А. Мальцева //В сб.: Термическая обработка и физика металлов. – Свердловск: УПИ, 1983.  С. 101-106.

37. Грачев С.В. Исследование процессов карбидообразования при нагреве и охлаждении мартенситностареющей стали Н16К4М5Т2Ю /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева //Депонированный библиографический указатель ВИНИТИ, 1982, № 7.  С. 121-123.

38. Грачев С.В. Влияние пластической деформации и старения на свойства проволоки и ленты из мартенситностареющих сталей / С.В. Грачев, Л.А. Мальцева // В сб.: Термическая обработка и физика металлов. – Свердловск: УПИ, 1978.  С. 22-30.

39. Грачев С.В. Исследование пружинных мартенситностареющих сталей на железоникелевой и железохромоникелевой основах /С.В. Грачев, Л.А. Мальцева, С.М. Битюков, В.Ф. Червинский //МДНТП. – Москва, 1975.  С. 92-98.

40. Грачев С.В. Исследование свойств теплостойкой проволоки из мартенситностареющих сталей на железоникелевой основе /С.В. Грачев, В.Я. Зубов, Л.А. Мальцева //В сб.: Прочность и долговечность стальных канатов. Техника. – Киев, 1975.  С. 62-65.

41. Зубов В.Я. Влияние режима обработки на механические свойства проволоки из мартенситностареющей стали /В.Я. Зубов, Л.А. Мальцева //Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1973, № 10.  С. 114-116.

42. Червинский В.Ф. Влияние температуры закалки на механические свойства проволоки из мартенситностареющих сталей /В.Ф. Червинский, В.Я. Зубов, Л.А. Мальцева //В сб.: Современные металлы и сплавы в приборостроении, МДНТП, 1972.  С. 32-.34.

43. А.с. № 1407091. Грачев С.В., Мальцева Л.А. Мартенситностареющая сталь. 01.03.1988.

44. Патент РФ № 2116373. Двухфазная аустенитно-ферритная сталь. Авт.: Грачев С.В, Мальцева Л.А., Мальцева Т.В. БИ № 21 от 27.02.1998. Кл. С 22 С 38/52.

45. Патент РФ № 2252977. Высокопрочная коррозионностойкая аустенитная сталь. Авт.: Грачев С.В, Мальцева Л.А., Мальцева Т.В., Юрин С.В. БИ № 15 от 27.05.2005. Кл. С 22 С 38/52.

46. Патент РФ № 2323998. Высокопрочная коррозионностойкая ферритная сталь. Авт.: Мальцева Л.А., Грачев С.В., Озерец Н.Н., Завьялова О.Я. БИ. № 22 от 20.09.2006. Кл. С 22 С 38/52.

47. Патент РФ № 2157859. Способ и состав борохромирования стальных изделий в псевдоожиженном слое. Авт.: Грачев С.В., Мальцева Л.А., Мальцева Т.В., Дмитриев М.Ю., Колпаков А.С. БИ. № 29, 2000. Кл. С 390.

Подписано в печать		Формат 60×84 1/16
Бумага писчая	Плоская печать	Усл. печ. л.
Уч.-изд. л.	Тираж 100	Заказ Цена «С»

Издательство ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ»

620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19


Ризография НИЧ ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ»

620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19