III.23.2.6. Многоуровневые иерархически организованные дефектные и гетерофазные структуры в сталях и малоактивируемых сплавах с дисперсным упрочнением (заключительный)

Объект исследования – малоактивируемые сплавы ванадия, аустенитные и ферритно-мартенситные стали. Цель работы – выявление закономерностей и механизмов формирования и эволюции новых мультимодальных наноструктурных состояний и механических свойств в сталях и малоактивируемых ванадиевых сплавах с совместным дисперсным плюс субструктурным упрочнением в различных условиях механической, термической и химико-термической обработки. Обоснование высокой эффективности этих состояний для повышения механических свойств этих материалов. Методология НИР – комплексное исследование микроструктуры, механических свойств и особенностей пластической деформации с использованием методов растровой и просвечивающей электронной микроскопии, активного растяжения при разных температурах и микроиндентирования. Изучено влияние наноструктурирования гетерофазной и зеренной структуры сплавов на основе ванадия, ферритно-мартенситной и метастабильной аустенитной сталей на уровень их механических свойств. Показано, что основным фактором эффективной реализации совместного дисперсного и субструктурного упрочнений изучаемых материалов является формирование высокой плотности стабильных наноразмерных частиц. Выявлены закономерности и механизмы упрочнения, пластической деформации и разрушения ванадиевых сплавов с карбидным и оксидным упрочнением. Определено влияния состава и режимов неравновесного внутреннего окисления на механические свойства внутреннеокисленных ванадиевых сплавов V-Me(Cr,W,Ta)-Zr. Установлены закономерности модификации микроструктуры и изменения прочностных свойств аустенитных сталей в условиях различных вариантов термомеханических обработок. Исследовано влияние особенностей гетерофазной микроструктуры и режимов обработки ферритно-мартенситных сталей на механические характеристики, особенности пластической деформации и разрушения в широком интервале температур. Результаты работы могут быть использованы для создания новых технологий повышения жаропрочности разрабатываемых сталей и сплавов, предназначенных для работы в активных зонах энергетических реакторов на быстрых нейтронах, реакторов термоядерного синтеза и космического назначения.